• 전자공학회논문지A
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• 제30A권10호
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• pp.12-19
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• 1993

Because of their high sensitivity and moderate bandwidth, superconducting receivers with SIS (Superconductor Insulator Superconductor) tunnel junction mixer are now widely used for millimeter wave radio astronomy. In this paper we have introduced how to determine the parameters of SIS tunnel junction which have to be optimized to achieve a good mixer performance. From these results of optimized junction parameters determined by this methods, SIS junctions which consist of a series array of four Nb/Al-AlOx/Nb junctions with each area 3.4${\mu}m^{2}$ have been fabricated by SNEP (Selective Niobium Etching Process) and RIE (Reactive Ion Eching). Also we have tested their DC current-voltage characteristics. These SIS junctions will be used as a mixer for 100GHz band cosmic waves receiver.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.62.2-62.2
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• 2010

박막 실리콘 태양 전지는 저가격화 및 대량생산, 대면적화에 유리하다는 장점을 가지고 있다. 단점으로 지적되는 낮은 효율을 극복하기 위해 광흡수층의 밴드갭이 서로 다른 두 개 이상의 박막을 적층하여, 넓은 파장 대역의 빛을 효과적으로 흡수함으로써 광변환 효율을 올리기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 서로 다른 밴드갭의 광흡수층을 가진 p-i-n 구조를 다중 적층하여 고효율의 태양 전지를 제작하기 위해서는 n-도핑층과, p-도핑층 간에 전자와 정공이 빠르게 재결합할 수 있는 터널 접합(Tunnel Recombination Junction)의 형성이 필수적이며, 이때 광손실이 최소화되도록 해야한다. 만약 터널 접합이 적절하게 형성되지 않으면 결합되지 않은 전자와 정공이 도핑층 사이에 쌓이게 되고, 도핑층 사이의 저항 증가로 태양 전지의 광변환 효율은 크게 하락한다. 이번 연구에서는 터널 접합이 잘 이루어지게 하기 위한 n-도핑층 및 p-도핑층 박막의 특성과, 터널 접합의 특성에 따른 적층형 태양 전지의 광효율 변화를 확인하였다. 광흡수층 및 도핑층은 TCO($SnO_2:F$, Asahi) 유리 기판 위에 PECVD를 사용하여 p-i-n 구조로 RF Power 조건에서 증착되었고, ${\mu}c$-Si 광흡수층의 경우에는 VHF Power 조건에서 증착되었다. 광흡수층이 a-Si/${\mu}c$-Si의 구조를 가지는 이중 접합 태양 전지에서 ${\mu}c$-Si n-도핑층/${\mu}c$-Si p-도핑층 사이의 터널 접합 실험 결과 n-도핑층 및 p-도핑층의 결정화도와 도핑 농도를 조절하여 터널 접합의 저항을 최소화했고, 터널 접합 특성이 이중 접합 셀의 광효율 특성과 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 광흡수층이 a-Si/a-SiGe/${\mu}c$-Si의 구조를 가지는 삼중 접합 태양 전지 실험의 경우 a-Si과 a-SiGe 광흡수층 사이에 ${\mu}c$-Si n-도핑층/${\mu}c$-Si p-도핑층/a-SiC p-도핑층의 구조를 적용하여 터널 접합을 형성하였으며, ${\mu}c$-Si p-도핑층의 두께 및 박막 특성을 개선하여 광손실이 최소화된 터널 접합을 구현하였고, 삼중 접합 태양 전지에 적용되었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.4-7
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• 2002

Samples of $Nb/Al-AlO_x/Nb$ tunnel junction with the size of $50 ${\mu}{\textrm}{m}$ {\times} 50 ${\mu}{\textrm}{m}$$ were fabricated by using self-aligning and reactive ion etching technique In the high quality samples, the $V_m$ value (the product of the critical current and subgap resistance measured at 2 mV) was 34 mV at the critical current density of $J_c: 500 A/cm^2 and the V_g$ value (the gap voltage) was 2.8 mV. For the higher $J_c$ sample, voltage fluctuation at the gap voltage was observed. The $V_m and J_c$ values for this sample were 8 mV and 900 A/cm$^2$, respectively. Also, the relationship between critical current density $J_c$ and specific normal conductance $G_s$ of the junctions with $J_c$ in the range of 28 A/cm$^2$~940 A/cm$^2$was investigated.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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• pp.123-126
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• 2002

Samples of Nb/Al-Al$O_{x}$/Nb tunnel junction with the size of 50$\mu$m $\times$ 50$\mu$m were fabricated by employing self-aligning and reactive ion etching technique. In the samples with high-quality, $V_{m}$ value (the product of the critical current and subgap resistance measured at 2 mV) was 34 mV at the critical current density $J_{c}$ = 500 A/$cm^{2}$ and $V_{g}$ value (the gap voltage) was 2.8 mV. In the higher $J_{c}$, voltage fluctuation in the current rising at the gap voltage was observed. The $V_{m}$ and $J_{c}$ value were 8 mV and 900 A/$cm^{2}$, respectively.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권4호
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• pp.481-492
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• 2004

Nb/Al Superconducting Tunnel Junction(STJ) 소자를 제작하여 I-V 특성곡선을 측정하고 제작된 STJ 소자의 초전도체 특성 및 성능 파라미터 값들을 구하였다. 크기가 각각 20, 40, 60, 그리고 $80{\mu}m$인 4종류의 STJ소자를 제작하였으며 각 소자는 총 5층의 Nb/A1/AlOx/Al/Nb 다결정(polycrystalline) 박막으로 구성된 SIS(Superconductor Insulate. Superconductor) 방식의 조셉슨 접합 구조를 갖는다. 이 연구에서 제작한 STJ 소자는 $Tanner^{TM}$ L-Edit 8.3 프로그램으로 설계하였으며 한국표준과학연구원의 SQUID 제조실험실에서 제작하였다. 5층의 STJ 박막은 DC magnetron sputtering, reactive ion etching, CVD(Chemical Vapor Deposition) 장비를 이용해 생성되었다. 제작된 STJ 소자는 액체헬륨으로 냉각(4K)시킨 후 I-V 특성곡선을 측정하여 초전도 특성을 확인하였고, STJ 소자의 성능을 결정하는 파라미터인 energy gap, normal resistance, normal resistivity, dynamic resistance, dynamic resistivity, 그리고 quality factor를 계산하였다. Nb/Al STJ 소자의 FWHM 에너지 분해능 계산 결과, 순수 Nb STJ 소자보다 $11\%$ 우수한 에너지 분해능 특성을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제13권6호
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• pp.369-373
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• 2003

Magneto-optic Kerr Effect(MOKE), AFM and magnetoresistance measurements have been carried out on as-deposited and annealed Magnetic Tunnel Junctions(MTJs) with junction sizes 180, 250, 320 and 380 $\mu\textrm{m}$ in order to investigate the correlation among interlayer exchange coupling, surface roughness and junction size. Relatively irregular variations of coercivity $H_{c}$ (∼17.5 Oe) and interlayer exchange coupling $H_{E}$ (∼17.5 Oe) are observed over the junction in as-deposited sample prepared by DC magnetron sputtering. After annealing at $200^{\circ}C$, $H_{c}$ decreases to 15 Oe, while $H_{ E}$ increases to 20 Oe with smooth local variation. $H_{E}$ shows very good correlation with surface roughness across the junction in agreement with Neel's orange peel coupling. The increasing slope per $\mu\textrm{m}$ of normalized $H_{c}$ and $H_{E}$ are same near junction edge along free-layer direction irrespective of junction size, giving relatively uniform $H_{c}$ and $H_{ E}$ for wider junction size. Thickness profiles of the junctions measured with $\alpha$-step show increasingly flat top surface for larger junctions, indicating better uniformity for large. junctions in agreement with the normalized$ H_{c}$ and H$/_{E}$ curves. TMR ratios also increase with increasing junction size, indicating improvement for larger uniform junctions.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.278-280
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• 2007

a-Si:H/${\mu}$c-Si:H 적층형 태양전지의 효율향상을 위해 상부전지와 하부전지간의 접합특성은 매우 중요하다. 본 연구에서는, 접합특성을 향상하기 위하여 아몰퍼스 보다 전도도가 높은 마이크로화된 n층 또는 ZnO:Al을 중간층으로 삽입한 태양전지를 제조하였으며, 그 특성을 전기적, 광학적 방법으로 분석하였다. 전기적 특성에서, 상부전지 n층에 아몰퍼스를 적용한 태양전지의 경우, 상부전지와 하부전지 간의 직렬저항이 $500{\Omega}-cm^2$ 이상으로 높게 측정되었고, 이에 따라 AM 1.5 상태의 I-V 특성에서 비틀림 현상이 발생하여 곡선인자(Fill Factor : FF)가 낮게 측정되었다. 이에 반하여, 상부전지 n층에 마이크로층을 적용하거나, ZnO:Al 중간층을 삽입한 시편의 경우, 상부전지와 하부전지간의 직렬저항이 $1{\Omega}-cm^2$ 이하로 감소하였으며, 이와 같은 계면간의 접합특성 향상으로 I-V특성에서 비틀림 현상이 사라지고, FF가 70% 까지 증가하였다. 또한, 마이크로층과 ZnO:Al 중간층을 동시에 적용한 태양전지의 경우, FF가 75%까지 가장 높게 증가하였다. 광학적 특성의 경우, 같은 두께의 아몰퍼스 n층에 비하여 마이크로 n층이 투과도는 더 높게, 반사도는 낮게 측정되었으며, 이는 하부전지의 단락전류 (Short circuit current : Jsc)를 높여줄 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제10권4호
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• pp.159-163
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• 2000

절연층으로 CoO를 사용한 스핀의존성 터널링 접합 NiFe(30 nm)/CoO(t)/Co(30 nm-t)에서 터널링 자기저항성질을 연구하였다. 3-gun 스퍼터링 시스템에서 4$^{\circ}$tilt-cut (111)Si을 기판으로, 상부자성층으로 Ni$_{80}$Fe$_{20}$를 사용하였고 Co를 하부 자성층으로 사용하였다. 절연층으로 사용된 CoO른 하부 자성층 Co를 산소 플라즈마 산화법과 상온에서의 자연산화를 통해 얻었다. CoO를 플라즈마 산화법으로 얻은 경우 플라즈마 산화시간이 증가할수록 자기이력곡선에서 반강자성 물질인 CoO에 의해 NiFe와 Co의 보자력이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 플라즈마 산화된 CoO의 경우, 상온에서 1mA의 감지전류를 흘려줬을 경우 최대 1.2 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다. 자연산화법으로 CoO를 얻은 경우 감지 전류 1 mA에서 4.8 %의 자기저항비를 관찰할수 있었고, 감지전류 1.5 mA의 경우 28 %의 자기저항비와 10.9 ㏀$\times$$\mu\textrm{m}$$^2$의 값을 얻을 수 있었다. 저항$\times$면적값이 2.28 ㏀$\times$$\mu\textrm{m}$$^2$일 때 최대 120 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다.다.

• 한국자기학회지
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• 제12권2호
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• pp.68-72
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• 2002

본 연구에서는 터널링 자기저항 소자에서 절연층을 중심으로한 접합면의 정전 용량이 이를 메모리 소자로 사용하였을 때 접근시간에 미치는 영향을 알아보았다. 여기에서 얻어진 결과는 자장을 인가하지 않고 전기적 신호만을 입력하여 측정하였다. 이를 위해 시편에 1 MHz의 양극성 구형파를 인가하고 응답 파형을 오실로스코프로 관찰하여 시정수를 계산하였다. 그리고 각 cell의 접합면 면적에 따라 시정수를 비교하였다. 이렇게 측정된 시정수와 시편에서 각 부분의 전기적 저항 측정자료들을 기초로 전기 패드 리드 그리고 접합면과 같은 시편의 각 부위가 전기적 회로로 모델링 되었다. 그 결과 200$\mu\textrm{m}$$\times$200$\mu\textrm{m}$ cell에서 약 90 pF의 접합면 정전용량이 존재함을 유추할 수 있었다. 또한 모델링 결과와 실제 측정한 결과를 서로 비교하여 그 특성이 매우 유사함을 보였다.

• 한국자기학회지
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• 제9권5호
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• pp.245-250
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• 1999

기판/Py/Al2O3/Co(Py=Ni81Fe19) 터널접합의 TMR(Tunneling Magnetoresistance)에 미치는 기판과 부도체층의 효과를 보기위해 산화시간을 변화시키고 기판의 종류를 변화시켜며 전기적 특성을 측정하였다. 시료는 진공중에서 in-situ로 새도우마스크를 교환하며 제작하였다. 산화시간의 증가에 따라 터널접합의 저항은 증가하였으며 측정된 MR 값은 감소하였다. 터널 비저항이 0.17 M$\Omega$($\mu\textrm{m}$)2이하인 경우 MR이 관측되었다. 기판의 종류에 따른 MR 값은 열산화시킨 Si(111), Si(100), Cornng Glass 2948, Corning Glass 7059 순으로 감소하였다. MR 값의 부호와 변화를 불균일 전류의 흐름으로 설명하였다.